Paskal
Türetilmiş SI birimi · büyüklük: basınç, mekanik gerilme
01 · Tanım
Bir newtonluk kuvvetin, bir metrekareye eşit olarak dağıldığında oluşturduğu basınç. Birim son derece küçüktür: çevremizdeki atmosfer yüz bin paskaldır.
Paskalın küçüklüğü bir kusur değil, sistemin dürüst kuruluşunun sonucudur: newton ile metreden, uydurma çarpanlar olmadan bir araya gelmiştir. Uygulama ön eklerle idare eder — hava raporunda hektopaskal, havalandırmada kilopaskal, hidrolikte megapaskal, malzeme biliminde gigapaskal. Büyüklüğün asıl özelliği başka yerdedir: basınç kuvvete değil, o kuvvetin hangi alana bindiğine bağlıdır. Aynı kadın topuklu iğneyle parkeye iz basar, spor ayakkabıyla hiç iz bırakmaz, çünkü destek alanı iki yüz kat farklıdır.
Durgun bir sıvıda basınç her yöne eşit iletilir — Pascal’ın kendisi tam da bunu keşfetti. Hidrolik pres buradan doğar: küçük pistona elle bastırılır, büyük pistonda ise aynı basınç, daha büyük alanla çarpılarak onlarca kat büyük bir kuvvet verir. Otomobil krikosu, frenler ve her pres bu kuralla yaşar; aynı kural, kabın dibindeki basıncın neden yalnız sütunun yüksekliğine bağlı olduğunu, kabın dar mı geniş mi olduğuna bağlı olmadığını da açıklar.
02 · Dönüşüm
Paskal, bar, atmosfer, milimetre cıva
Hiçbir meslek paskalı çıplak hâliyle kullanmaz: meteoroloji hektopaskalla, lastikçiler barla, hekimler milimetre cıva sütunuyla, Amerikan tekniği inç kare başına libreyle sayar.
Fiziksel atmosfer tam olarak yüz bir bin üç yüz yirmi beş paskal diye tanımlanmıştır — bu, sıfır derecede ve normal yerçekimi ivmesi altında yedi yüz altmış milimetre yüksekliğindeki bir cıva sütununun basıncıdır. Teknik atmosfer başka bir şeydir: santimetrekare başına kilogram-kuvvet, doksan sekiz bin altmış altı buçuk paskal. Fark yüzde üçtür ve eski Sovyet makine etiketlerinde ikisine de rastlanır.
| Birim | Ad | Değer | Nerede karşılaşılır |
|---|---|---|---|
| Pa | paskal, SI birimi | 101325 | fizik hesapları |
| hPa | hektopaskal | 1013 | hava raporu |
| kPa | kilopaskal | 101,33 | havalandırma, tıp |
| MPa | megapaskal | 0,1013 | hidrolik, dayanım |
| GPa | gigapaskal | 1,013·10⁻⁴ | malzemelerin esneklik modülü |
| N/m² | metrekare başına newton | 101325 | paskalın ta kendisi |
| bar | bar | 1,01 | teknik, SI öncesi meteoroloji |
| atm | fiziksel atmosfer | 1 | kimya, referans koşulları |
| at | teknik atmosfer, kgf/cm² | 1,03 | Sovyet makine etiketleri |
| mmHg | milimetre cıva sütunu, torr | 760 | tıp, vakum tekniği |
| psi | inç kare başına libre | 14,7 | İngilizce konuşulan teknik |
| Ba | barye, CGS sistemi | 1013250 | SI öncesi akustik ve fizik |
Metrekare başına newton ile paskal aynı şeydir, fark yalnızca yazımdadır. Hektopaskal sayıca milibara eşittir, bu yüzden meteorologların SI’ye geçişi alışılmış sayıların değişmesini gerektirmedi
03 · Büyüklük mertebeleri
hızlandırıcının vakumundan Güneş’in içine kadarYüz bir bin üç yüz yirmi beş — deniz seviyesindeki atmosfer
04 · Ölçüm aletleri
Basınç neyle ölçülür
Oval kesitli içi boş bir boru, yay biçiminde sarılmış hâlde basınç altında doğrulmaya çalışır ve bu hareket bir kol aracılığıyla ibreye aktarılır. 1849’da bulundu ve o gün bugün neredeyse hiç değişmedi: her kompresörde ve gaz tüpünde duran tam da odur.
Havası boşaltılmış oluklu bir kutu, atmosferi izleyerek büzülür ve genişler; bir yay onun çökmesini engeller. Tek damla cıva içermeyen bir alet — adı da bundandır: aneroid, yani sıvısız.
Silikona dağlanmış bir zar mikrometreler kadar bükülür, içine gömülü dirençler ise değerini değiştirir. Böyle algılayıcılar telefonda, otomobilde ve meteoroloji istasyonunda bulunur ve ibreli bir manometreden daha ucuza mal olur.
Düşük basınçlarda artık bükülecek zar kalmaz ve ölçüm başka türlü yapılır: ısıtılmış bir telden çekilen ısıya göre. Gaz ne kadar seyrekse ısıyı o kadar kötü taşır, ve ısıtma gücünden basınç paskalın binde birine varana dek çıkarılır.
05 · Yazım kuralları
Büyük P, küçük a
Sembol bir soyadından türediği için büyük harfle başlar, ikinci harf küçüktür: Pa. Ön ek bitişik ve boşluksuz yazılır; kilo küçük, mega ile giga büyük harfle: kPa, MPa, GPa. Rusça sembol Па’dır.
Küçük m mili demektir, dolayısıyla mPa diye yazılan megapaskal milipaskala dönüşür — milyar katlık bir hata. Üçüncü örnek eksiktir: teknikte neredeyse her zaman atmosferden sayılan aşırı basınç verilir ve bir not olmadan sayı çift anlamlıdır. Mutlak basınç a harfiyle, aşırı basınç g harfiyle işaretlenir; İngilizce belgelerde bu psia ve psig olarak görünür.
06 · Komşu birimler
Bar atmosfere yakınlığıyla elverişlidir, atmosfer bir cıva sütununa bağlıdır, paskal ise sistemden uydurmasız çıkan tek birimdir.
yüz bin paskal
metre² başına newton
760 mm cıva
Simetrium’un komşu künyelerinde: newton, paskalın kendisinden kurulduğu, bar ve atmosfer aynı amaca hizmet eden SI dışı birimler olarak, psi İngilizce konuşulan teknik için ve milimetre cıva sütunu tıp için.
07 · Tarihsel bölüm
Havanın ağırlığı olduğu nasıl anlaşıldı
Galileo’nun bir öğrencisi cıva dolu bir boruyu lehimleyip bir kaba ters çevirdi: sütun yedi yüz altmış milimetreye indi ve durdu. Üstünde, bilimin o güne dek olanaksız saydığı bir boşluk kaldı.
Blaise Pascal, eniştesinden bir barometreyi Auvergne’deki bir yanardağın tepesine çıkarmasını istedi. Cıva sütunu sekiz santimetre indi: hava dağın üstünde vadinin üstündekinden zayıf bastırır, demek ki atmosferin bir ağırlığı vardır.
Mühendisler santimetrekare başına kilogram-kuvvetle sayıyordu, meteorologlar barı ve milibarı getirdi, hekimler milimetre cıvada kaldı. Aynı manometre ülkeden ülkeye farklı ölçekler taşıyordu.
On Dördüncü Genel Konferans birime kendi adını verdi, oysa sistemde altmıştan beri vardı. Meteorologlar hektopaskala sancısız geçtiler: hektopaskal sayıca milibara eşittir.
Mutlak, aşırı ve aletin gösterdiği
Neredeyse her manometre basıncı değil, bir farkı ölçer: borunun içi ile dışı arasındaki farkı. Bu yüzden inik bir tekerlek, içinde hava olduğu hâlde sıfır gösterir; ev tipi tansiyon aleti ise atmosferin yedi yüz altmışının üstüne yüz yirmi milimetre verir. Mutlak basınç, atmosferik basınç eklenerek bulunur ve gazların hâl denklemlerine giren de odur — iki referansın karıştırılması ısı hesaplarındaki en sık hata olmayı sürdürür. Ayrı bir incelik cıva sütununu ilgilendirir: yüksekliği cıvanın yoğunluğuna, o da sıcaklığa bağlıdır, bu yüzden tanım sıfır dereceyi ve normal yerçekimi ivmesini şart koşar. Tıp bu düzeltmeyi göz ardı eder, metroloji etmez; basıncın birincil etalonları bugün cıva üzerine değil, basınç terazileri üzerine kurulur: basıncı, alanı tam ölçülmüş bir piston üzerindeki bilinen kütleli ağırlıklar belirler.
Katalog · ölçü birimleri
Her büyüklük için bir künye
Yedi temel SI birimi, kendi adı olan yirmi iki türetilmiş birim ve ne tekniğin ne de günlük yaşamın onsuz edemediği sistem dışı birimler. Her birinin kendi sayfası var: tanım, dönüşüm, aletler, yazım kuralları. 27 dilde.
Kendi adı olan türetilmiş SI birimleri
paskalın künyesi açıkTemel SI birimleri
terrakota ile — paskalı oluşturan kilogram, metre ve saniyeSI dışı birimler
terrakota ile — başka sistemlerin basınç birimleriKünyenin dili
27 dil. Pa sembolü uluslararasıdır, ama günlük hayatın alışılmış birimi değişir: Avrupa raporunda hektopaskal, Amerikan raporunda inç cıva, Rus raporunda milimetre cıva.